Курсовая работа по волноводам

Правительство Российской федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

«Национальный исследовательский университет

«Высшая школа экономики».

Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета “Высшая школа экономики”.

Факультет электроники и телекоммуникаций.

Кафедра радиоэлектроники и телекоммуникаций.

Дисциплина «Электромагнитные поля и волны».

Курсовая работа.

На тему: Расчёт электродинамичных характеристик прямоугольных волноводов.

Студент группы № РТ 31

Логинов Михаил Андреевич

Преподаватель:

Профессор, д.т.н.,

Нефёдов Владимир Николаевич

Москва, 2014.

Задача №1-1.

По прямоугольному волноводу, изображённому на рис.1, распространяется гармоническая электромагнитная волна. Стенки волновода являются идеально проводящими. Волновод заполнен однородным диэлектриком, имеющим относительную диэлектрическую проницаемость . Потери в диэлектрике отсутствуют. Тип волны -

№ группы		a, мм	b, мм			f, ГГц
02	1,0	72	34	2,5	0,5	5,5	34

Тип волны

1. Определим значение критической длины волны в волноводе.

Критическая длина волны с учётом диэлектрической проницаемости

Критическая частота

2. Выберем для данного типа волны в волноводе рабочую длину волны.

Рабочая длина волны

Рабочая частота

3. Вычислим мощность, переносимую волной заданного типа по волноводу на выбранной частоте

Волновое число

Циклическая частота:

Магнитная постоянная μ0 [Гн\м]

Амплитуда напряженности электрического поля: *10^-3

Амплитудный множитель:

Амплитуды электрического и магнитного полей в режиме бегущей волны определяются мощностью, передаваемой по волноводу.

Применим выражение к волноводу прямоугольного сечения, размерами и :

Выпишем уравнения составляющих поля :

Определяем составляющие поля для волны типа

4. Рассчитаем и построим частотные зависимости

5. Изобразить линии векторов Е и Н, а так же токов на всех станках волновода для волны данного типа для каждого волновода.

6. Расчет и построение частотной заисимости коэффициента затухания.

Характеристическое сопротивлене волны в свободном пространстве, Ом:

Поверхностное сопротивление проводника, Ом:

Чтобы показать зависимость коэффициента затухания от частоты, необходимо задать диапазон изменения частоты и найти отношения сторон волновода:

Расчетная зависимость потерь в стенках прямоугльного волновода при волне типа Н₁₀ от частоты колебаний: